创造技法在科学实验中的使用

创造技法在科学实验中的使用

一、        课题的提出：

教学的目的，不仅仅使学生掌握书本的知识，更重要的是培养学生的创新能力。我们以往的实验教学，通常只注重实验的结论，对实验的过程，特别是实验设计、实验操作过程、实验数据的分析等环节中体现出来的创造性思维重视不够。长久以来有一种观念――做实验不如讲实验，讲实验不如背实验，左右着我们的实验教学。传统的教学重结论轻过程，重书本轻实践，在很多方面忽视甚至扼杀创新能力的培养，对知识死记硬背，机械训练，搞题海战术。这些观念和手段，不能培养出思维活跃和具有创新能力的优秀学生。

在初中阶段，自然科学实验教学是少数能够将课本知识与学生的实践结合起来的教学内容之一。“实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用”。基于这样的理论指导，我们想以实验教学一种手段，在学习上能够让学生自己完成的尽量让学生自己去完成。让学生在提出问题、思考问题、解决问题中得到精神上的满足，身心上的愉悦，从而愿意学习，乐于学习。尤其在农村初中开展这方面的探究是一件有意义的事，希望能够抛砖引玉让更多的同事参与到创新教育和教育的创新研究中来。

二、具体实施步骤：

课题组选取初二年级和七年级的学生为本课题实施的对象。由于长期以来教师和学生对创造技法和创新教育在思想上不够重视。创造技法和创新教育的理念和一些做法，以及如何使用创造技法、对学生进行的怎样方式的训练才能有效地提高学生的创新意识和创新能力没有太多的经验。基于这些原因，课题组在开展探讨时，以实验内容（包括演示实验、学生分级实验和课外学生的探究活动）为载体，开展创造技法在初中自然实验中的应用探讨，以期达到提高学生创新意识和创新能力的目的。具体实施采取以下步骤：

（1）教师的前期准备：

要在学生中进行创新教育和实验，教师自身必须具有创新意识和创新精神。当要实施这方面的探讨时，我们也有疑虑――是不是这个对我们不适合。著名的叶澜教授曾经指出：“今日教学改革所要改变的不只是传统的教学理论，还要改变千百万教师的教学观念，改变他们每天都在进行着的、习以为常的教学行为。”这给我们很大的启发，为什么我们不能有所改变呢？为此我们查阅了大量的资料，并借鉴其他同事的经验，我们认识到作为教师不能把学生当成可以利用的工具和容纳的容器，忽视了学生的主动性、创造性，忽视了青少年学生的活力和灵性!对于创新教育教师所起的作用是：用积极乐观的眼光和态度来欣赏和预见学生的天性，对学生不能用成人的眼光去看待和衡量学生，教师应在平常的教学实践中保护学生好奇心和创造性。可以肯定地讲，每一个学生都是一片有待开发或进一步开垦的土地。教师应视之为教育的资源和财富，加以挖掘和利用，通过创新教育，把学生存在着的多种潜能变成现实。不能一谈到创新，就会很快和那些天才联系起来，似乎与己无关，对一般学生更是望尘莫及的事。其实这是对创新的一种偏见。事实上，天才与平凡之间没有不可逾越的鸿沟。绝大多数人先天的条件是相似的，有的人创造性得到了发挥，而有的人却受到抑制甚至扼杀。课堂教学要着眼于学生的发展，要为学生提供条件，创造环境，在学生掌握知识的同时，通过有效的训练，促使知识内化，达到理解知识、运用知识、创造性学习的目的。在平常的实验教学中做这方面的尝试是有意义的。

（2）   引导学生、增强学生的认同感和参与的意识：

从以往的教学实践来看，学生对自然科学课中的实验是非常感兴趣的，在实验中开展创造技法的学习和应用有一定基础。目前我们的学习方式还是传统的机械式接受学习，学习者将别人的经验变成自己的经验的时候，所学习的内容是以某种定论或确定的形式通过教师传授的，这些内容千真万确没有异义，不需要学生自己任何方式的独立发现。这种学习方式对新的知识接受能力低，问题意识比较薄弱，典型表现为两类：其一是不敢或不愿提出问题，其二是不能或不善于提出问题。在一些教育者眼中，学生似乎一度成为了没有思想、没有情感的“知识容器”、“两脚书橱”。这已经影响学生潜能的开掘，学生智力和创新能力的发展也将受到严重遏制。我们列举了学生在学习过程中不能做到举一反三、一题多解、触类旁通等，让学生意识到我们很有必要在平常的学习中有意识地培养自己的创新思维和创新能力。学生有了认同感，表现出很高的热情。我们开展这课题活动的根本目的是要服务于平常的教学、服务于学生，只有学生的积极参与，课题才有意义。

（3）开展以问题为中心的实验探究活动：

所谓创造技法，就是创造学家根据创造思维发展规律总结出的创造发明的一些原理、技巧和方法。在创造实践中总结出的这些创造技法还可以在其他创造过程中加以借鉴使用，能提高人们的创造力和创造成果的实现率。

　　迄今为止，在世界范围内，人们总结和发明的创造技法已达340多种，随着创造发明活动的实践和总结，创造技法的质与量还会不断提高。实践证明：人们了解、掌握和运用这些技法，会明显地提高创造力，有效地从事创造发明。创造学家把这些技法分为三大类：

　　1.扩散发现技法：主要是寻找问题所在，然后提出设想。

　　2.综合集中技法：主要是收集情报，或者用于按照顺序来解决问题。

　　3.创造意识培养技法：为解决各种问题而培养创造意识的方法。

将如此众多的方法向学生介绍明显和我们目前的现实不相符，也是不切合实际的，对此我们选择了其中几种常见的创造技法向学生作了简要的介绍，如：组合法、设问法、类比法等。如果一定要学生在平时的实验、实践活动中，采取这样或那样的方法这和我们的初衷是不相符的，实际的操作中也会显得牵强。经过认真地思考我们决定开展以问题为中心的实验探究活动，在实验中鼓励学生发现问题、提出问题、解决问题。在解决问题的过程能够体会一些创造技法、利用一些创造技法，开拓性的思维，使学生获得成功的体验。教师在这当中强化情境的互动性，营造创新氛围，创新思维只有在自由自在的思维空间中才能孕育、诞生。因为没有宽松的环境，学生就没有自主性，而没有自主性就不可能有创新行为。教师要营造宽松的学习情境，让教学情境中的师、生、境，诸因素产生互动，从而形成利于创新、易于创新的良好氛围，使学生的思维在宽容的情境中无拘无束，纵横千里，任意驰骋。使学生敢于提问，高质量地提问，并针对问题大胆地提出解决的方法。

问题意识不仅体现了个体思维品质的活跃性和深刻性，也反映了思维的独立性和创造性。强烈的问题意识，作为思维的动力，促使人们去发现问题，解决问题，直至进行新的发现问题。一般来说，显而易见的问题毋需发现，难以发现的是蕴含在习以为常现象背后的问题。所以，发现表现为意识到某种现象的隐蔽未解之处，意识到寻常现象中的非常之处。从这个意义上说，发现问题是解决问题的关键，发现问题是创新的起点和开端。高度肯定和重视培养学生的问题意识，为中外学者所共识。早在二千多年前，孔子就要求自己和学生“每事问”，他高度评价问题的价值及意义，认为“疑是思之始，学之端”。理学大师朱熹也说过：“读书无疑者，须教有疑，有疑者却要无疑，到这里方是长进。”这是对学习中的问题意识科学而辩证的阐述。宋代的另一著名学者陆九渊的观点则更精辟，他说：“为学患无疑，疑则有进，小疑则小进，大疑则大进。”这是对问题意识作用的充分肯定。近代著名教育家陶行知说得更生动形象，他在一首诗里写道：“发明千千万，起点是一问。禽兽不如人，过在不会问。智者问得巧，愚者问得笨。人力胜天工，只在每事问。”

可以预见的是学生开始发现问题、提出问题会显得拘谨，质量也不高，有些问题甚至幼稚可笑。教师在实际操作过程中，抓住学生的灵光一现大加鼓励，并尽量引导学生自己去探究。对一些质量不高的问题决不能打击、讥笑。一句话作为教师必须创设良好的教育环境和气氛，采用启发式教学，精心设置问题情境，让学生从没有问题到有问题、从有小问题到有大问题。从而激发和培养学生的问题意识，促进创新精神和创新能力的发展。

二、       实施效果：

通过一段时间的磨练我们可以从下面的一些例子中看到学生具有巨大的潜力。

（1）    在初二年级的第三册第四章的《电与磁》做“电磁铁的磁性与哪些因素有关”的演示实验时，选用的实验器材是弹簧，通过弹簧的伸长量的多少来衡量磁性的强弱，但在实验中发现效果不是很明显。这时就有学生提出既然这样，橡皮筋是不是可以代替。换用橡皮筋后果然现象很明显了，效果很好。从创造技法上说就是利用了缺陷法。

（2）    在七年级的实验《嫁接》中，有些学生的接穗成活了，而有些同学的接穗却没有成活。就有很多同学提出为什么，相同的贴木、相同的接穗为什么会产生不同的结果？教师当时并没有给出提示，只是说同学们有时间自己去研究。课余很多同学自发地对两类嫁接苗进行了分析，发现形成层对齐的接穗的成活率高，而没有将形成层对齐的接穗全部死亡。从而对嫁接中形成层要对齐这一技术要点有了更加深的理解，对形成层细胞的特点更加印象深刻。

（3）    在研究凸透镜成像的实验中，我们需要测量凸透镜的焦距，我们选用的凸透镜的规格不同，所以所得到的结果就不相同。当时就有学生提出一个问题：凸透镜的的焦距和什么因素有关？并有相当多的设想：

ａ、和凸透镜的大小有关？

ｂ、和凸透镜的直径有关？

ｃ、和凸透镜的材料有关？

ｄ、和凸透镜的凹凸程度有关？

等等。并自发地找到材料进行相关的实验，还书写了相应的实验报告。初中学生能够做到这个程度已经相当不错了。从我们目前的实践情况来看，只要给学生机会、时间学生在创造技法的使用上的熟练程度要高于教师的想象。学生没有太多的思维定势，发挥想象力的空间更大。

四、结论：

通过我们的实践，在农村中学开展创新教育的实践是可行的。在科学课的实验教学中开展创新教育试验，培养学生的创造能力。首先作为教师，在教学过程中应努力建立一种相互平等、相互尊重、相互信任的师生关系，形成民主和谐的教学气氛，使学生能在一个欢乐、和谐、宽松的支持性环境中学习。为学生创造一个宽松的学习环境，创造学习上争鸣的气氛，有了宽松的学习环境，才会有自主学习，才会有创新意识和创新精神。其次更重要的一点是要保护学生的好奇心和创造激情。爱因斯但在回忆他的学生生活时曾这样感慨道：“现代的教学方法，竟然还没有把研究问题的神圣好奇心完全扼杀掉，真可以说是一个奇迹；因为这株脆弱的幼苗除了需要鼓励以外，主要需要自由，要是没有自由，它不可避免地会夭折。认为用强制和责任感就能增进观察和探索的乐趣，那是一种严重的错误”。保持的好奇心，是学生参与学习的原动力。再者，我们在学习和实验的教学中能够放手让学生做的要放心地让学生去做。现在我们的教师总是不放心，认为学生这也不会，那也不行，总有一天学生会离开学校。教师要培养学生的独立意识，对于实验教学最能培养学生的动手能力也最能体现学生的动手能力。我们不仅要在学生分组实验中让学生动手，还要在演示实验中让学生参与，在探究实验中让学生自己去设计实验方案，准备实验器材，动手进行实验。让学生在自己动手中体会知识是怎样产生，在知识的产生过程中有哪些启示，这样更有得于知识的接受，也更有借鉴意义，对今后的学习也更有促进作用。最后我们认为创新教育和教育的创新，要从小事做起，要坚持不懈，任何一件事情都不是一蹴而就的。从基础做起，逐步开发学生的创新意识，创造力内在于主体之中，主体内在地具有进行创造性活动的可能。这是对主体的创造性潜能的承认，教育者、教师有职责使之开掘出来，由潜在走向自在。教师不可能整个改变学生的素质，重塑学生的品质结构。创造性并不是由课堂的“学”来的，也不是由教师的“教”而来的，而是主体内在潜质的一种发现和实现。创造性既然不能简单地等同于一般的知识，就难以通过知识的灌输获得；创造性既然是主体潜能的实现，教师的教育活动就不是对学生的根本性改造，而是在对学生创造性潜能发现的过程中使学生的创造性获得自我实现。教育就是培养，“培养”不是附加，也不是赋予，而是开发。所以教师要树立长远的观念，在长期的教育活动中逐步培养学生的创新意识和创新能力。而我们的实验教学仅仅是其中的一种载体，这需要教师的长期实践。

五：存在的问题和建议：

1、教师的科研素质亟待提高：

从教师角度说我们开展这项活动，有力不从心的感觉。教师是科学文化知识的传播者，是精神文明的建设者，是人类灵魂的工程师。要培养高素质的创新人才，我们广大的教师应当不遗余力地探索、研究适合社会发展、适合学生身心发展特点的行之有效的创新教育体系。教师在创新方面要成为学生的表率。应当比学生有更强的创新意识、创新思维和创新能力。我们农村初中教师，能够得到教科研方面的指导却很少，很多教师也想参与到科研中来，但不是全部的教师都掌握教育科学研究的基础知识或基本方法。我们渴望得到教专家在这方面适度的指导。另外当然也有教师自身的问题，在教育实践中我们面临的最主要的问题还不是教师能否从事教育科学研究的问题，而是绝大多数教师缺乏进行教育科研的意识。他们怕从事教科研会影响升学率、怕家长抱怨，因而被迫或自愿地沉睡在古老的教育模式之中，年复一年日复一日，靠苦干、加班、超负荷地工作以换取升学率。而有些教师头脑中则存在这样一些错误的观念和意识，诸如“教育科研神秘观”，即把教育科研神秘化，认为搞科研只是教育理论工作者和教育专家的事，是高深莫测、很难做的工作；因此我们教师特别是年青教师更要转变观念，积极投身到教科研中来。从简单的做起，或许刚开始情况不是很理想，但如果不去做的话可能教师很可能就不能适应未来教育的发展。

2、  新教育方面的激励问题：

无论是教师还有学生，从事创新教育的实践都有一个激励的问题。目前我们的教育只是“披着素质教育的外衣”，从根本上说还要靠学业成绩说话，只要能够考出来什么话都好说，而创新教育是一件长期的事情，短期中不会有明显的效果，所以要保持学生和教师从事创新教育的积极性不是一件容易的事情，目前缺乏这方面的评价机制。学生方面创新教育必须在原有教育教学评价体制方面大力革新，便教育在学生创新能力的培养过程中真正发挥出导向功能。在考试内容上，不仅要考属于知识记忆性和技能技巧性的内容，还应包括一定比例没有标准、可以让学生充分发挥想象，以表现学生自己创见的题目，以激发学生的创新思路。在考试形式上，要打破传统教育中形式单一化的特点，采取多种考试形式，如笔试、口试、开卷和实践能力考查等。在评价中，可以通过学生自评、学生互评、小组评价、教师评价等多种形式进行。通过这些丰富多样的评价形式，可促使学生开放性个性和创新意识精神的形成。对教师的评价是否可以追求多元化，由单一转变为多元、由定量转变为定性，充分发挥评价的导向、激励、改进的功能。通过评价过程的反馈、调控的作用，促进每个教师不断总结、不断改进自己的工作，调动广大教师的工作积极性和创造性，达到全面提高教育教学质量的目的。 

3、  长期以来创新教育的外部环境没有得到有效的营造：

自由选择、多元文化、学术自由、兼容并包、教育竞争、鼓励自由思考、独立创新的环境系统，是创新教育必不可少的外部环境。另外，现代教育技术的应用，为开展创造教育提供了宽松的物质技术条件。现代的教学设备广泛应用不仅促进了课程传递的现代化，而且带来了教学观念的革新，对于深化教学改革具有强大的外部冲击力。一是迫使学校对传统的教学观念、教学内容进行深刻变革，其应用使教学课时缩短，课内信息量骤增，并且推动教师进行教学内容的改革 ; 二是改变了传统的教学模式，利用多媒体、计算机网络、虚拟技术等使教学手段得到飞跃，建立了开放式教学环境，营造了良好的教学互动氛围，对于改变教学方法、实施师生交互式教学，优化教学过程，开展因材施教，促进学生个性发展等方面起到了有力的促进作用 ; 三是改变了学生的思维方式、学习态度和学习方式。而目前我们的软环境和硬环境和创新教育的要求有很大的差距。社会对学校的评价还是以应试教育的老一套为唯一的评价指标，没有给学校和教师太大的空间和时间来从事创新教育的实践活动。

4、  对学生自我管理的教育重视不够：

在我们的实验教学中，有一个现象引起我们的重视，让学生自主地进行实验的探究时，有部分学生不能以主要的精力从事实验的各个环节，从而造成实验教学的任务往往不能在计划的时间内完成。这个现象说明，学生缺乏自我教育和自我约束的能力。我们的实验教学中，特别是在强调探究特点的实验要求学生制定实验计划，开展实验的前期准备，记录实验数据，分析综合实验结论。在每一个分组实验中，如果要认真对待的话，那将是非常充实的。学生中出现的实验数据、实验结论不真实的原因是就是学生的自我教育不够，每一组中会有其他同学做实验、再不行的话还有其他组，对这部分学生要加强他们自我教育的能力。

五、参考文献：

1、《创新：知识经济的灵魂》　张迈曾等编著　　陕西出版社　1998年

2、《迎接知识经济的教育创新》　湖北省教育科学研究所编著　华中理工大学出版社　1998年

3、《素质教育论》　刘和平、金凤洁著　东北大学出版社　　1997年

4、《创新教育实施指南》　柳斌、刘涵之编著　北京华龄出版社　1999年

5、《创造力的培养》　李毅红等编著　北京大学出版社

6、《教育研究》　1997年第9期(《让课堂焕发出生命活力》，

7、《南风窗》　2005年9月《锻造新公民》